微波水热-退火法制备Co2FeSn纳米合金及其磁性能研究：迈向高性能磁性材料的新路径

本文创新性地采用微波水热（Microwave Hydrothermal）结合氢退火（H2 Annealing）两步法制备Co2FeSn纳米合金，通过优化反应参数（2 mol/L碱浓度、100°C水热温度、500°C退火3 h），获得具有高饱和磁化强度（High Ms）和优异热稳定性的Heusler合金。该材料在磁存储（HDD）、自旋电子学（Spintronics）等领域展现应用潜力，为纳米磁性材料合成提供了高效低成本的新策略。

　　

Highlight

Co₂FeSn纳米合金凭借其超高饱和磁化强度、独特的自旋相关特性（Spin-dependent Properties）和优异的热电性能，在磁存储设备（如硬盘驱动器HDD）、传感器和自旋电子学（Spintronics）领域展现出"磁性超人"般的潜力。

Introductory

在材料科学前沿，钴基Heusler合金（Co-based Heusler Alloys）因其高饱和磁化强度（High M_s）、高居里温度（High T_c）等特性成为现代科技的"磁性明星"。作为家族重要成员，Co₂FeSn不仅具备这些优势，还拥有卓越的热稳定性和化学稳定性，堪称磁性材料界的"六边形战士"。

Experimental details

实验采用"精准配方"：将FeCl₂·4H₂O、SnCl₂·2H₂O和CoCl₂·6H₂O配成溶液A，与不同浓度KOH溶液（溶液B）和次磷酸钠溶液（溶液C）混合。经过700转/分钟磁力搅拌后，将混合液送入100mL水热反应釜进行"分子厨房"般的微波水热处理。

Results and discussion

X射线衍射（XRD）分析显示，样品如同"化学百宝箱"，包含Fe(OH)₂、CoSn(OH)₆等氢氧化物，CoSnO₃、CoFeO₄等氧化物，以及Co_xSn_y合金等多种组分。通过参数优化，最终获得纯度优异的Co₂FeSn纳米合金。

Conclusions

本研究通过"微波水热+氢退火"两步法（100°C水热1小时+500°C氢退火3小时）成功制备Co₂FeSn纳米合金。这种方法如同"磁性材料快车道"，大幅缩短制备时间，为类似纳米材料的合成提供了新思路。